심부 종양을 치료할 수 있는 나노입자 기반의 새로운 방법

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-16

매릴랜드 대학(University of Maryland)과 WMP(Bethesda-based Weinberg Medical Physics LLC)의 연구진은 심부 표적에 약물 전달 나노입자를 도달할 수 있게 하는 새로운 기술을 개발했다. 이 기술은 심부-조직 종양과 다른 질병을 치료할 수 있는 새로운 방법의 개발에 일조할 것이다. 매릴랜드 대학의 연구진은 심부 표적에 나노-치료 자기입자를 전달하는데 펄스 자기장을 이용하기 위해서 WMP와 함께 연구를 수행했다. 몇 년 동안, 이번 연구진들은 체내에 직접 치료 및 진단을 위한 비-침입적 기술을 개발하기 위해서 치료제를 탑재한 자기 나노입자를 조사했다. 자기 나노입자 연구는 진단 분야에 자기 나노입자를 이용하는데 많은 관심을 끌고 있다. 수술 또는 화학 요법과 같은 전신 투여 치료 대신에, 약물 캐리어로서 자기 입자를 이용하는 것은 임상의가 환자 속의 질병 위치를 정확하게 치료하는데 외부 전자석을 사용할 수 있게 한다. 그러나 지금까지 입자들은 자석에만 붙었고, 자석과 멀리 떨어질 때 한 지점으로 집중되지 않았다. 결과적으로, 임상 시험에서, 체내 밖의 자석들은 피부 표면 아래의 표적 치료에만 사용될 수 있었다. “우리는 나노막대의 물리적 특성을 이용함으로써 자석 사이의 심부 표적에 입자들을 집중시키는데 빠른 펄스 자기장을 사용할 수 있다는 것을 실험적으로 증명했다” 고 Shapiro가 말했다. 이런 펄스 자기장은 자기 나노입자의 일반적인 특성을 반전시킬 수 있게 한다. 입자를 끌어당기는 자석 대신에, 이번 연구진은 초기 자기적 펄스가 그들을 끌어당기는 일 없이 막대 모양의 입자를 방향을 정할 수 있고 이후의 펄스는 입자가 재정렬되기 전에 입자들을 이동할 수 있다는 것을 증명했다. 순차적으로 펄스를 반복함으로써, 입자들은 체내의 깊은 곳에 집중되었다. “자기적 약물 표적의 목표는 최소한의 침입적 약물 치료를 위해서 체내 밖의 자석을 이용하는 것이다. 즉, 수술이 불가능한 심부 종양 또는 뇌 속의 절개 없이 치료를 가능하게 한다. 이것은 정신적 외상, 혈관, 퇴행성 질환에 손상을 주지 않는다”고 Irving Weinberg 박사가 말했다. “우리는 외부 전자기장의 빠른 펄스가 이런 목적을 달성할 수 있다는 것을 증명했다”고 Weinberg 박사가 덧붙였다.  이 연구는 저널 Nano Letters에 게재되었고, 적절한 외부 자기 펄스로 약물 또는 분자를 전달하는 강전자석 입자들이 자석 사이의 임의의 심부 위치에 집중될 수 있다는 것을 증명했다. 이번 연구진은 이 방법이 치료적 잠재력을 가진다는 것을 증명하기 위해서 노력하고 있다. 이 프로젝트는 국립 암 연구소(National Cancer Institut)의 Small Business Innovation Research 프로그램에 의해서 자금을 지원받았다. 또한 이번 연구팀은 이 연구결과를 상용화하기 위해서 다른 회사와 다양한 시도를 하고 있다. “이 기술은 기존의 이미지-유도 방사선의 공간적 정밀도와 분자 의학의 생화학적 특이성을 결합시키는 새로운 치료적 특성을 가진다”고 R. Adler 박사가 말했다. 이 연구결과는 저널 Nano Letters에 “Dynamic Inversion Enables External Magnets To Concentrate Ferromagnetic Rods to a Central Target”이라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1021/nl503654t). 그림. 외부 펄스 자기장으로 시간이 지남에 따라서 뭉쳐지는 자기 나노입자. nl-2014-03654t_0008.gif http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=38443.php